비휘발성 메모리중 FRAM과 MRAM의 비교

◉ 피로현상 : 피로현상이란 분역의 반전이 반복되면서 반전가능 분극의 크기가 줄어드는 fatigue, (+)항전계와 (-)항전계가 달라지는 imprint, 저장되어있던 분극의 크기가 시간이 지남에 따라 줄어드는 retention을 종합하는 개념으로 그중에서 fatigue가 가장 큰 문제임. a. 원인 : 분극반전시 산소공공의 축적에 domain wall pinning과 기계적인 변형이 반복되면서 남은 잔류응력에 의한 domain wall pinning이 주요인 b. 해결방안 ⅰ) Modified PZT 제조 : 순수 PZT에 Zn, Nb, La등의 donor를 첨가하여 피로현상의 한 원인인 산소공공의 농도를 감소시키고자 함. ⅱ) 전극물질개선 : 전극물질을 산소 이온이 통과할 수 있는 산화물로 대체 ex) (La,Sr)CoO3 RuO2, IrO2 ⅲ) PZT외의 신조성개발 : 산소 공공의 농도가 적은 새로운 강유전체 물질을 개발 ex) SrBi2Ta2O9, SrBi2Nb2O9, Bi4-xLaxTi3O12 ◉ 집적화와 관련된 문제 - 기존의 DRAM과 동일한 회로설계방식과 cell 구조를 사용하였음에도 불구하고 cell 면적은 DRAM과 비교하여 약 4배에 달함. - FRAM의 집적도가 DRAM에 비하여 떨어지는 이유는 1T-1C 구조를 기억소자에서 트랜지스터와 캐패시터가 각각의 면적을 차지하는데 기인 - FRAM에서는 별도의 면적이 필요한 이유는 공정 기술과 관계되는데 유전체 박막을 Si 기판위에 쉽게 캐패시터를 형성할 수 없기 때문임. - 적절한 전극물질과 보호막을 개발하여 Si 위에 강유전체 박막을 직접 증착하므로써 집적화를 높이기 위한 연구들이 현재 진행중임.